一种油气井波速测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种油气井波速测试装置及方法，测试装置采用了贴壁塑料弹片(3)、声波传感器(4)、声波信号采集与分析仪(1)、传感器支座(8)、数字罗盘仪(7)、罗盘与位移显示器(2)。进行油气井波速测试时，调节塑料弹片调节螺帽(10)使各组声波传感器(4)紧贴井壁，通过组合式发射接受声波，由地面声波信号采集与分析仪(1)测试各断面声波信号，由罗盘与位移显示器(2)读取数字罗盘仪(7)方向和传感器支座(8)数字位移传感器(9)的长度。本发明专利技术操作简单，设备轻便，可高精度的获取钻孔某测试位置各方向的波速值，为精确计算地应力、含气量和柏松比等提供基础参数。

【技术实现步骤摘要】
一种油气井波速测试装置及方法
本专利技术涉及一种油气井波速测试装置及方法，属于地球物理勘探

技术介绍
油气、煤层气钻孔勘察中，钻孔越深地应力的常规测试难度越大，如何轻便快速测试深部钻孔某一位置的三分量地应力值，是油气、煤层气勘探中急需解决的难题。某一岩体中，波速的增加与地应力的增加为正相关关系，只要得到精确的岩体波速值，就可计算出其所受到的地应力值，获取最大地应力值与方向。现有的声波测井主要为区段测井，一般只能得到某一区段的波速值，然后计算出综合的应力值，而无法给出方向。较先进的测试如偶极子、交叉偶极子(MAC、XMAC)阵列声波测井，通过横波偶级交叉发射接受测试，可大致计算出地下水平主应力的方向，但无法给出具体数值大小。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种油气井波速测试装置及方法，在钻孔勘察中，对某一区段进行多方位、贴壁声波测井，获得高精度的声波值，为精确计算地应力、柏松比等提供基础参数。本专利技术的技术方案如下：一种油气井波速测试装置，包括基杆和贴壁塑料弹片；多根所述贴壁塑料弹片沿基杆周向分布，且所述贴壁塑料弹片两端分别与基杆活动连接；所述基杆上且位于多根所述贴壁塑料弹片围合形成的空间内间隔设置有至少两个传感器支座以及一个数字罗盘仪，传感器支座上数字位移传感器的位移杆外端与声波传感器连接，声波传感器与贴壁塑料弹片相连；所述声波传感器与声波信号采集与分析仪连接。所述数字罗盘仪和数字位移传感器与罗盘与位移显示器连接；所述传感器支座、位移杆和声波传感器在同一个平面，声波传感器位置由贴壁塑料弹片和传感器支座上数字位移传感器的位移杆外端共同控制。所述贴壁塑料弹片包括上弹性段和下弹性段，上弹性段和下弹性段之间为刚性段，所述声波传感器与刚性段连接。与所述声波传感器连接的位移杆外端在传感器支座上方位固定、前后可自由伸缩，伸缩长度由数字位移传感器测量和罗盘与位移显示器读取。所述传感器支座有两个，上、下传感器支座的间距为120mm～350mm。所述贴壁塑料弹片两端分别与基杆活动连接，基杆上、下各有一个塑料弹片调节螺帽，塑料弹片调节螺帽与基杆螺纹连接，用于调节贴壁塑料弹片上、下端从而控制贴壁塑料弹片贴壁松紧。所述声波传感器、数字罗盘仪和数字位移传感器通过电缆与地面的声波信号采集与分析仪和罗盘与位移显示器连接。一种采用上述测试装置的油气井波速测试方法，在波速测试时，调节贴壁塑料弹片使多个声波传感器紧贴井壁，通过组合式发射接收声波，由地面声波信号采集与分析仪测试各断面声波信号，由罗盘与位移显示器读取数字罗盘仪方向和传感器支座上数字位移传感器的长度。本专利技术的测试装置实质为一种多方位贴壁声波测试装置，其采用了贴壁塑料弹片、声波传感器、声波信号采集与分析仪、传感器支座、数字罗盘仪、罗盘与位移显示器等，这种装置在多组贴壁塑料弹片上设有声波传感器，在波速测试时，调节塑料弹片调节螺帽使各组声波传感器紧贴井壁，通过组合式发射接受声波，由地面声波信号采集与分析仪测试各断面声波信号，由罗盘与位移显示器读取数字罗盘仪方向和传感器支座上数字位移传感器的长度。本专利技术实际应用时，在钻孔某测试位置多个方位上、下两层布置声波测试点，沿井壁进行多方向的波速测试，利用数字罗盘仪和声波传感器连接的数字位移传感器的计算长度获取测试点的位置，声波信号与测试位置通过处理与计算，可得到各方向的波速值。本方法操作简单，设备轻便，可高精度的获取钻孔某测试位置各方向的波速值，为精确计算地应力、含气量和柏松比等提供基础参数。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图；图中：1-声波信号采集与分析仪、2-罗盘与位移显示器、3-贴壁塑料弹片、4-声波传感器、5-电缆、6-基杆、7-数字罗盘仪、8-传感器支座、9-数字位移传感器、10-塑料弹片调节螺帽。具体实施方式下面结合附图进一步描述本专利技术的结构和测试方法，但要求保护的范围并不局限于所述。如图1所示，直线状的基杆6上沿其周向设有6组贴壁塑料弹片3(6组贴壁塑料弹片3的上、下两端分别与一个圆环相连，圆环可沿着基杆6自由滑动)，6组贴壁塑料弹片3形成的空间内且在基杆6上设置有相互平行的上、下两个传感器支座8，上、下两个传感器支座8之间的间距取值200mm，其中，上方的传感器支座8上端还设置有一个数字罗盘仪7，传感器支座8上沿着周向连接有6根数字位移传感器9及位移杆，贴壁塑料弹片3上并在对应的上、下传感器支座8位置各设有1组声波传感器4，传感器支座8上数字位移传感器9的位移杆端分别与各声波传感器4连接，声波传感器4、数字罗盘仪7和数字位移传感器9通过电缆5与地面的声波信号采集与分析仪1和罗盘与位移显示器2连接，基杆6上设有上、下两个调节贴壁塑料弹片3贴壁的塑料弹片调节螺帽10，塑料弹片调节螺帽10与基杆6螺纹连接，旋转塑料弹片调节螺帽10，其沿着基杆6移动，其端面驱动圆环沿着基杆6移动，从而驱动贴壁塑料弹片3变形贴壁。需要注意的是贴壁塑料弹片3有两种特性，在塑料弹片调节螺帽10与声波传感器4之间为弹性状态，在上、下声波传感器4之间为非弹性状态，这里的上、下声波传感器4是指上、下两个传感器支座8所对应的两组声波传感器4，而两组声波传感器4在贴壁塑料弹片3上的连接处之间的那一段贴壁塑料弹片3为刚性，不会变形，易于贴合井壁，而两组声波传感器4与塑料弹片调节螺帽10之间的那段贴壁塑料弹片3表现为弹性可变形状态，在塑料弹片调节螺帽10的作用下可发生弯曲变形。作为一种实现方式，弹性段的厚度为非弹性段的厚度的70％，这样变形优先发生在弹性段，从而保持非弹性段呈直线状贴壁而弹性段弯曲。在波速测试时，调节塑料弹片调节螺帽10使各组声波传感器4紧贴井壁，通过组合式发射接受声波，由地面声波信号采集与分析仪1测试各断面声波信号，由罗盘与位移显示器2读取数字罗盘仪7方向和传感器支座8上数字位移传感器的长度，完成油气井某一位置的声波测试。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气井波速测试装置，其特征在于：包括基杆(6)和贴壁塑料弹片(3)；多根所述贴壁塑料弹片(3)沿基杆(6)周向分布，且所述贴壁塑料弹片(3)两端分别与基杆(6)活动连接；所述基杆(6)上且位于多根所述贴壁塑料弹片(3)围合形成的空间内间隔设置有至少两个传感器支座(8)以及一个数字罗盘仪(7)，传感器支座(8)上数字位移传感器(9)的位移杆外端与声波传感器(4)连接，声波传感器(4)与贴壁塑料弹片(3)相连；所述声波传感器(4)与声波信号采集与分析仪(1)连接；所述数字罗盘仪(7)和数字位移传感器(9)与罗盘与位移显示器(2)连接。

【技术特征摘要】
1.一种油气井波速测试装置，其特征在于：包括基杆(6)和贴壁塑料弹片(3)；多根所述贴壁塑料弹片(3)沿基杆(6)周向分布，且所述贴壁塑料弹片(3)两端分别与基杆(6)活动连接；所述基杆(6)上且位于多根所述贴壁塑料弹片(3)围合形成的空间内间隔设置有至少两个传感器支座(8)以及一个数字罗盘仪(7)，传感器支座(8)上数字位移传感器(9)的位移杆外端与声波传感器(4)连接，声波传感器(4)与贴壁塑料弹片(3)相连；所述声波传感器(4)与声波信号采集与分析仪(1)连接；所述数字罗盘仪(7)和数字位移传感器(9)与罗盘与位移显示器(2)连接。2.根据权利要求1所述的一种油气井波速测试装置，其特征在于：所述传感器支座(8)、位移杆和声波传感器(4)在同一个平面，声波传感器(4)位置由贴壁塑料弹片(3)和传感器支座(8)上数字位移传感器(9)的位移杆外端共同控制。3.根据权利要求1所述的一种油气井波速测试装置，其特征在于：所述贴壁塑料弹片(3)包括上弹性段和下弹性段，上弹性段和下弹性段之间为刚性段，所述声波传感器(4)与刚性段连接。4.根据权利要求1所述的一种油气井波速测试装置，其特征在于：与所述声波传感器(4)连接的位移杆外端在传感器支座...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹学林，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52